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井口安全控制系统的起源
2017-08-04
作者:中寰股份

早在美国天然气工业发展的初期,从事天然气钻探、输送、净化和分输的主体是私人公司,各个公司各行其事,没有标准和地方法规的约束。随着事故的不断发生,油气行业逐渐认识到:防止天然气泄漏的最好方法是主动采取预防性措施。美国石油协会和美国机械工程协会组织制定了API和ASME标准,为相关企业之间的知识交流提供了平台,并被石油企业广泛认可。尽管这些石油公司都采用了API和ASME标准,油公司还是不断地发生意外事故。由此,当时的美国政府便积极推动建立和强制实施更安全的标准。


陆地上的天然气井相隔有数公里,海上的生产井却是丛式井,较为密集的固定在海上平台上。海上平台上排列的生产井和生产设备,如分离器、压缩机等必须安装一起,同时还有许多操作人员也必须在平台上工作和生活,如果没有严格的安全防范措施,在这样一个设备和人员高度集中的地方,一旦发生事故,造成的损失是无法估量的。因此海上天然气井的安全系统应用发展比陆地领先。


初期的石油工业防止天然气泄漏的方法是采用井口截断阀和简单的压力传感器来截断采气树上的阀门。然而,由于这些系统的可靠性差、无法调校或调校精度低,不能有效地保护生产设备的安全,因此,事故仍然不断地发生。在1960年后的十年中,墨西哥湾天然气气藏的开采速度加快,油公司和美国政府认识到必须尽快设计和使用更为可靠的安全系统。


在七十年代初期,作为监察美国天然气生产的美国政府责任部门-—美国地质勘探局(USGS)依据API-RP-14C(海上生产平台地面安全系统的分析、设计、安装和测试的推荐做法,简称14C)制定了相应的法规,要求油公司必须遵循14C,其中就包括了应安装地面控制的井下安全阀(SCSSV)等内容。


14C定义了海上平台安全系统的最低要求。14C的目的是采用多级保护的手段来预防天然气泄漏事故;例如:14C要求的第一级保护PSH是压力安全高限保护,当压力变得不安全时,PSH将感应压力并动作,以截断来自井口的流体;如果PSH失效或发生故障时,第二级保护将防止超压,它是由一个带泄放功能的压力安全阀(PSV)来实现的。


在1970年后的十年里,随着14C在美国的强制实施,使得全世界海上平台安全系统的设计得到了进一步改善,国际油公司在其项目中均采用14C的体系作为他们自己的通用规范在世界各地实施。和其它API规范一样,许多国家要求把14C作为一个天然气井口安全系统的设计标准,不仅把14C用在海上平台,同样也用于陆上的天然气井口。


自颁布API-RP-14C以来,安全系统工业化得到了很好的发展,美国有许多公司根据14C的要求来研制和生产用于安全系统的部件,压力传感器、液位开关、电磁阀、定时器和指示器等部件被开发和广泛应用,设计出了各种简捷实用的操作面板,从而形成了专业设计和制造安全系统控制屏的公司。控制部件的厂家有美国的BWB 、SIGMA、VERSA、英国的Bifold Fluidpower公司,他们都有三十五年以上的历史,并成为部件生产行业的领先者。生产井口控制屏的厂家则集中在美国的休斯顿和新奥尔良地区,而TEST、PETROTECH、API、W-INDUSTRY等是最大的制造商,也为哈里伯顿、卡麦隆、贝克公司做配套服务。


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